基于TDLAS技术的气体检测系统

发布时间: 2024-11-02

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：合作开发

成果类型：发明专利

行业领域：

电子信息技术,信息安全技术

成果介绍

基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术（TDLAS）的气体传感器系统，集成了光电子学、光谱学以及微弱信号处理等技术高新技术，通过向待测气体发射特定波长的激光，并对穿过气体的激光信号进行解调，分析气体的组分和浓度。该系统与传统的气体传感器装置（电化学法，气象色谱法，吸附法）相比具有更高的灵敏度，更精确的测量数据（ppm量级），更快的响应速度（ms量级），不会对气体组分造成影响，具备在线实时测量等特点。　　

成果亮点

系统通过内建程序及显示屏，可以实时显示当前的待测气体浓度，以及各测量随时间变化的曲线；采用标准的RS232通信接口，可以方便地向上位机传输实时测量数据；通过光纤和电缆的延伸，可以进行远端在线测试；通过可更换的气室选择，可以完成不同环境下的测试任务；可以根据客户的要求进行定制气体（H2O，NO，CH4，CO，酒精等）的测试。为实现易燃易爆气体（如：甲烷）的非接触式测量，我们开发了基于TDLAS的遥测技术。以甲烷遥测为例，选择波长为1654nm的InP基DFB激光器，经准直后，照射在待测气体上，利用空间背景的漫反射，提取出甲烷的吸收强度，从而计算出甲烷的浓度积。该技术具有本征安全特点，使用光学方式检测，具有抗干扰和防爆特性。目前能够检测的气体主要包括H2O、NH3、NO、HF、CH4、C3H8酒精等，其中H2O和HF的检测灵敏度可以高达100个ppb，是目前同类型传感器中灵敏度最高的检测手段。

团队介绍

中国科学院半导体研究所高速电路与神经网络实验室形象认知计算课题组面向前沿科技发展趋势与社会需求，主要开展深度建模、高性能集成电路、类脑神经网络、人工智能等多学科交叉领域的新理论、新方法、新技术的研究，逐步形成“理论-实践-理论”不断升华的创新研究体系。研究团队包括研究员、副研究员、助理研究员、高级工程师、助理工程师、科研助理、博士后以及硕博士研究生50余人

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”紫外半导体光源科技服务团 (中国电子学会) 评价时间：2024-11-08

张逸韵

中国科学院半导体研究所

研究员

综合评价

该成果在TDLAS气体检测技术领域取得了显著的创新性成果，具有较高的技术水平和市场应用前景。建议进一步优化系统性能，降低成本，提高市场竞争力。同时，加强产业化方面的研究和探索，推动该成果尽快实现产业化应用。总体而言，该项目技术思路方向明确，未来市场空间广阔，有利于推动相关产业的发展和进步。

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